ELEKTRİK ve ÖZELLİKLERİ

Transkript

ELEKTRİK ve ÖZELLİKLERİ
www.fencebilim.com
ELEKTRİK ve ÖZELLİKLERİ
Elektrik konusunu daha iyi anlayabilmek için maddenin
yapıtaşları olan atomların yapısını iyi bilmememiz gerekir.
i=
Elektron
Proton
Nötron
Proton : Çekirdeğin içinde bulunan pozitif (+) yüklü
taneciğe denir.
Elektron : Çekirdeğin içinde bulunan negatif (+) yüklü
taneciğe denir.
Nötron : çekirdeğin içinde bulunan yüksüz taneciktir.


Bir atomda proton sayısı elektron sayısından fazla
ise bu atom pozitif yüklüdür.
Bir atomda proton sayısı elektron sayısından az ise
bu atom negatif yüklüdür.
++ + +++Pozitif yüklü
---++
Negatif yüklü
+-++-+Yüksüz
İLETKEN CİSİM
Isıyı ve elektriği ileten cisimlerdir (Su, bakır tel, demir
levha, toprak, insan vücudu gibi). İletkenler de etki ile
elektriklenir ancak elektrik akıp gider. İletkenlerde
elektriği tutmak için yalıtkan bir madde ile tutmak gerekir.
Örnek: Bir iletken telden 5 saniye içinde 20
Coulomb’luk elektrik yükü geçerse akım şiddeti
kaç olur?
Q = 20 Coulomb
q
20
T = 5 saniye
İ =
=
= 4A
I=?
t
5
ELEKTRİKLENME: Atomlar arasında eloktron
alışverişine elektriklenme denir. Maddeler 3 farklı şekilde
elektriklenirler.
1. Sürtünme ile elektriklenme
2. Dokunma ile elektriklenme
3. Etki ile elektriklenme.
1- SÜRTÜNME İLE ELEKTRİKLENME
Yünlü kumaşa sürtülen plastik tarak, küçük kağıt
parçalarını çeker. Aynı kağıt parçalarını ipek kumaşa
sürtünen cam çubukta çeker. Sürtünme sonucu hafif
cisimleri çekme özelliği kazanan cisimler elektriklenmiş
cisimlerdir.
Ebonit çubuk yün kumaşa sürtünürse ebonit çubuk eksi () yün kumaş artı (+)
yükle yüklenir.
NOT: Aynı cins elektrik yükleri birbirini iter, ayrı cins
elektrik yükleri birbirini çeker. Elektron kazanabilme ve
kaybetme özelliği her maddenin kendine has bir
özelliğidir.
YALITKAN CİSİM
Sürtme ile elektriklenen ve elektriği üzerinde tutan
cisimlerdir (Lastik, plastik, cam gibi).
ELEKTRİK AKIMI
Bir tel boyunca akan elektriğe elektrik akımı denir.
Elektrik akımı bir elektron akmasıdır. Akan elektriği
istediğimiz gibi kontrol edebiliriz.
Bazı cisimler birbirine sürtüldüğünde, üzerlerinde bir
elektrik yükü oluşur. Bu elektriğe, durgun elektrik denir.
Durgun elektrik oluştuğu yerde kalır. Bu tür elektriklenmiş
cisimlere, elektrik yüklü cisimler denir. Plastik tükenmez
kalemi, yünlü kumaşa sürtüp, küçük kağıt parçalarına
yaklaştırdığımızda, kalem kağıtları çeker. Bu şekilde
çekme özelliği kazanmış cisimlere, elektriklenmiş cisim
denir.



Elektronların iletken tel üzerinden hareketlenmesine
Elektik akımı denir.
Elektrik akımının yönü (+)’dan (-)’ye doğrudur.
Elektronların yönü ise (-)’den (+)’ya doğrudur.
Bir iletkenden birim zamanda geçen yük miktarına Akım
Şiddeti denir. I ile gösterilir.
q
t
Yükleri aynı olan cisimler birbirini iter.
Yükleri zıt olan cisimler birbirini çeker.
2- DOKUNMA İLE ELEKTRİKLENME
Yüklü bir cismin yüksüz bir cisme dokundurulmasıyla iki
cisim yükleri büyüklüklerine göre yükü paylaşırlar.
Ters işaretli iki cisim birbirine dokundurulursa:
 Artı yükler eksi yüklerden fazla ise ikiside artı yüklü
olur.
 Eksi yükler artı yüklerden fazla ise ikiside eksi yüklü
olur.
 Artı yükler eksi yüklere eşitse ikiside nötr (yüksüz)
olur.
A
A
Yüksüz
+ + +
++++++
+ + +
B
B
www.fencebilim.com
3- ETKİ İLE ELEKTRİKLENME
Elektroskop iletken bir cisimdir. Eletriklenmiş bir cisim
elektroskoba yaklaştırılırsa elektroskop elektriklenerek
açılır. Bu tür elektriklenmeye etki ile elektriklenme denir.
Cisim uzaklaştırılırsa elektroskopun yaprağı kapanır.
Bulutlar gökyüzünde hava ile sürtünerek elektriklenir.
Buluttaki elektrik yükleri, yakından geçen başka bir buluta
geçerken bir ışık oluşturur. Buna şimşek denir.
Elektriklenmiş bulutlar yeryüzüne yakın geçerken elektrik
yükleri yüksek ya da sivri uçlara atlar. Buna yıldırım denir.
Yıldırımdan korunmak için yüksek binalara yıldırımlık
(paratoner) yapılır. Şimşek ya da yıldırım olaylarındaki
elektrik atmaları havayı ısıtarak genleştirir. Genleşen
hava etrafındaki havayı sıkıştırarak bir ses oluşturur. Bu
sese gök gürültüsü denir.
Örnek:
I. Zıt yüklü iki cisim birbirine dokundurulduğunda yük
alış - verişi gerçekleşir.
II. Cisimlerin toplam yük miktarı değişmez.
III. Zıt yükler birbirini çekerken, aynı yükle yüklü
cisimler birbirini iter.
Yukarıda verilenlerden hangisi veya hangileri doğrudur.
a) Yalnız II
b) Yalnız III
c) II ve III
d) I , II ve III
Çözüm: Zıt yüklü cisimler birbirine dokunduğu zaman
yükler cisimlerin büyüklüklerine göre paylaşılır. Ve
cisimlerin toplam yük miktarı değişmez. Zıt yükler her
zaman birbirini çekerken aynı yükle yüklü cisimler birbirini
iter. Yukarıda verilen üç şık da doğrudur. O halde doğru
cevap d şıkkıdır.
ELEKTROSKOP VE YÜK TAYİNİ
Topuz
Yaprak
cisim yaklaştırırsak; yaprağı biraz daha açılır; negatif
yüklü bir cisim yaklaştırırsak elektroskopun yaprağı
kapanır.
PİL: Kimyasal enerjiyi, elektrik enerjisine çeviren bir
üreteçtir. Piller ayrı cinsten iki metal ve kimyasal bir
sıvıdan oluşur.
PİL ÇEŞİTLERİ
VOLTA PİLİ: Biri çinko diğeri bakır olan iki çubuğu tuzlu
suya batırırsak volta pili yapmış oluruz. Çinko
(-) uç, bakır (+) uç olur. Elektronlar çinkodan bakıra doğru
akarak elektrik akımını oluşturur.
KURU PİL: En çok kullanılan pildir. Kuru pil; kömür, çinko
ve nişadırdan oluşur. Çinko aynı zamanda pilin
kutusudur. Çinkodan çıkan elektronlar, kömür çubukta
toplanır. Çinko (-), Bakır (+) kutuptur.
BATARYA: Birden fazla pilin, uygun şekilde
bağlanmasıyla oluşan üreteçlerdir.
AKÜMÜLATÖR: Yapısı pile benzeyen bir üreteçtir.
ELEKTRİK DEVRESİ
Üreteç, anahtar, zil, lamba ve bakır tel gibi parçalardan
oluşur. Devrede akan elektronlar lambayı yakarak ya da
zili çaldırarak tekrar pile dönerler. Bu şekilde hazırlanan
sisteme elektrik devresi denir. Elektrik devresini açıp
kapatmaya yarayan araça anahtar denir.
DUY: Elekrik lambasının vidalandığı lamba yatağına duy
denir.
* Bir elektrik devresinde tel kesilip, iki ucu arasına bir
cisim yerleştirildiğinde lamba yanıyorsa cisim iletkendir,
yanmıyorsa yalıtkandır. Elektrik akımı sıvılardan geçer.
Bir devre tel kesilip uçları sıvıya batırılırsa lamba yanar.
Gazlar da elektrik akımını iletir. Floresan lambaların içi
gazla doludur. Yıldırım ve şimşeğin elektrik yükleri
havadan geçer. Hava bir gaz karışımıdır.
VOLTMETRE: Elektrik gerilimini volt cinsinden ölçen
araçtır.
ELEKTRİĞİN UZAKLARA TAŞINMASI
Şehir akımının gerilimi çok yüksektir. Bu yüzden çok kalın
kablolar kullanılır. Elektrik akımı barajlardan trafo
merkezlerine gelir. Trafo merkezlerinde transformatörler
bulunur.
TRANSFORMATÖR
Yüksek gerilimi evlerde ve fabrikalarda kullanılabilecek
gerilime düşüren araçlardır.
Bir cismin elektriklenip elektriklenmediğini,
elektriklendiyse yükünün cinsini ölçmeye yarayan araca
elektroskop denir. Elektriklenmiş bir cismi elektroskopun
topuzuna yaklaştırdığımız zaman metal levha açılır.
Cisim elektrikli değilse bir değişme olmaz. Elektroskop
cismin yüküyle yüklenir.
Elektroskop negatif yüklü iken pozitif yüklü bir cisim
yakınlaştırırsak; elektroskobun yaprağı kapanır; negatif
yüklü bir cisim yaklaştırırsak elektroskopun yaprağı biraz
daha açılır. Elektroskop pozitif yüklü iken pozitif yüklü bir
ELEKTRİK SAYACI
Elektrik akımını kilowattsaat cinsinden ölçen araçlardır.
SİGORTA
Binayı ve elektrikli araçları yüksek gerilimden koruyan
araçlardır.
www.fencebilim.com
ELEKTRİĞİN TEHLİKESİ
80-90 volt ya da daha yüksek bir akım insan vücudundan
geçerse öldürür. Buna elektrik çarpması denir. Elektrik
çarpmasına uğrayan bir kimseyi kurtarmak için yapılacak
ilk iş elektrik akımını kesmektir. Elektrik akımını
kesmeden yapılacak yardımlarda lastik ayakkabı giymek
ya da lastik eldiven kullanmak gerekir. Yoksa yardım
eden kişiyi de elektrik çarpar. Çarpılan kişiyi doktora
göstermek gerekir. Su ve ilaç verilmez, yara ve yanıklara
dokunulmaz ve havadar bir yerde solunum yaptırılır.
ÖRNEK: Bir iletken telin uçları arsındaki potansiyel farkı
12 Volt iken bu iletkenden 4 saniyede geçen yük miktarı
8 coulomb ise iletkenin direnci nedir?
V = 12 Volt
t = 4 saniye
I=q/t=8/4=2A
q = 8 Coulomb
I =?
R = V / I = 12 / 2 = 6 
R=?
ELEKTRİK ENERJİSİNİN IŞIK ENERJİSİNE DÖNÜŞÜMÜ
DİRENCİN BAĞLI OLDUĞU FAKTÖRLER
Elektrik lambası, elektrik enerjisini ışık enerjisine
dönüştürür. Lambanın içerisinde volfram (tungsten)
metalinden yapılmış bir tel vardır. Bu tel elektriği zor
geçirir. Elektronlarla tel sürtünerek dışarıya ışık verirler.
Lambanın içindeki hava boşaltılarak, yerine tungstenle
kimyasal değişme yapmayan bir gaz doldurulur. Floresan
lambada elektrik enerjisini ışık enerjisine çevirir fakat
bunun içinde tel değil seyreltilmiş gaz vardır.
COULOMB KANUNU
Noktasal iki yük arasında itme ve çekme kuvvetie
Coulomb Kanunu denir.
q1
q2
Elektrik akımı bir iletkenden geçerken, iletken tarafından
hareketini zorlaştıran bir etki ile karşılaşır. Bu etkiye
iletkenin direnci denir. Bu etki, akımın devreden
geçmesini zorlaştırdığı için, iletkenin ısınmasına neden
olur. Direnç, elektrik enerjisini ısı enerjisine dönüştürür.
Bir iletkenin direnci aşağıdaki faktörlere bağlıdır;
 İletkenin direnci, iletkenin boyuyla doğru orantılıdır.
Boyu büyük olan iletkenin direncide büyüktür.
İletkenin boyu l ile gösterilir.
 İletkenin direnci, iletkenin kesiti(kalınlığı ) ile ters
orantılıdır. Kalınlık artıkça iletkenin direnci azalır.
İletkenin kalılığı A ile gösterilir.
 İletkenin direnci iletkenin cinsine bağlıdır. Yani
iletkenin özdirencine bağlıdır. Özdirenç  ile
gösteriklir.
İletkenin Boyu
Direnç = Özdirenç
İletkenin kesiti
d
R = q.
k: Coulomb sabiti
q1. q2
F=k
d2



Yükler sabit iken aradaki uzaklık iki katına çıkarsa
2
2
d = 2 = 4 kat çekim azalır.
Yükler sabit iken aradaki uzaklık iki katına çıkarsa
2
2
d = 3 = 9 kat çekim azalır.
Uzaklık sabit iken yük miktarı iki kat artarsa çekimde
2 kat artar.
OHM KANUNU
Bir iletkenin uçları arasındaki potansiyel farkının
iletkenden geçen akım şidetine oranı
sabittir.
V
R=
I
V=I.R
L
A
NOT: İletken maddelerin direçleri düşüktür.
İki veya daha çok dirence eşdeğer direç denir.
DİRENÇLERİN RENK KODLARI
Teknolojideki hızlı gelişmeden dolayı, elektronik devreler
çok küçülmüştür. Bundan dolayı direnç elemanları
üzrerine rakamların yazılması zorlaşmıştır. Bu
zorluklardan dolayı dirençlerin değeri üzerinde bulunan
renklerden anlaşılmaktadır. Dirençlerin üzerinde bulunan
bu renklere renk kodları denir. Bu renklerin herbiri bir
rakama karşılık gelir.
Renk
sayı (Ohm) Renk
sayı(Ohm)
Siyah
0
Yeşil
5
Kahverengi
1
Mavi
6
Kırmızı
2
Mor
7
Turuncu
3
Gri
8
Sarı
4
Beyaz
9
Renk
Altın
Gümüş
Tolerans
% 5
% 10
Uca en yakın ilk iki renk iki basamaklı rakam şeklinde
yazılır. Üçüncü renk ise 10’un kuvveti şeklinde yazılır.
Tolerans değeri ise okuduğunuz degerin, altında ve
üstünde olabilir. Bu üç rengin dışında renk yoksa tolerans
www.fencebilim.com
değeri % 20, altın rengi varsa % 5, gümüş rengi varsa %
10 tolerans değerine sahiptir.
ÖRNEK:
4 . 5 . 102 = 45 . 100 = 4500 ohm
Bu örnekte okumaya sarıdan başlanır.
Sonra yeşil okunarak iki basamaklı sayı olarak yazılır.
Daha sonrada kırmızı renk 10’un üstü olarak yazılır ve iki
basamaklı sayı ile çarpılır.
DİRENÇLERİN SERİ VE PARALEL BAĞLANMASI
A-) SERİ BAGLAMA: Dirençlerin uç uca eklenmesiyle
elde edilen bağlama şekline seri bağlama denir. Seri
bağlı dirençlerden oluşan devrenin, direnç değeri büyür.
1
R1
V
R2
R3
anahtar

Seri bağlı dirençlerin her birinden eşit miktarda akım
geçer.
I = I1 = I2 = I3

Devrenin toplam direnci; her bir direncin uçları
arasındaki potansiyel farkı toplamına eşittir.
VT = V1 + V2 + V3

Dirençlerin toplamı devrenin eşdeğer direncini verir.
Reş = R1 + R2 + R3

Benzer belgeler